【題目】如圖所示,一平板車以某一速度v0=6m/s勻速行駛,某時刻一貨箱(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放置于平板車上,貨箱離車后端的距離為L=3.01m,貨箱放入車上的同時,平板車開始剎車,剎車過程可視為做a=4m/s2的勻減速直線運(yùn)動,車停止后也不再開動。已知貨箱與平板車之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,g=10m/s2。
(1)請通過計算證明貨箱不會從平板車上掉下來。
(2)貨箱最終停在車上何處?
【答案】(1)貨箱不會從車上掉下來 (2)0.51m
【解析】試題分析:貨箱做勻減速直線運(yùn)動,平板車做勻速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出速度相同時,兩者的位移,結(jié)合位移之差判斷貨箱能否從車上掉下;根據(jù)速度位移公式求出貨箱速度減到零的位移,以及平板車速度減為零的位移,從而得出最終停止時離車后端的距離。
(1)設(shè)經(jīng)過時間t1,貨箱和平板車達(dá)到共同速度v,
以貨箱為研究對象,由牛頓第二定律得: mgμ=ma1
所以貨箱向右做勻加速運(yùn)動的加速度: a1=μg=2m/s2
貨箱向右運(yùn)動的位移:
平板車向右運(yùn)動的位移:
當(dāng)貨箱和平板車速度相等時:
得車比貨箱向右的相對位移: ,
故貨箱不會從車上掉下來。
(2)達(dá)共同速度之后,車?yán)^續(xù)勻減速運(yùn)動,再經(jīng)t2停止運(yùn)動,則有:v=at2
貨箱變?yōu)閯驕p速運(yùn)動,再經(jīng)t3時間停止運(yùn)動則有:v=a1t3
車向右運(yùn)動的位移:
貨箱向右運(yùn)動的位移:
貨箱比車向右的相對位移為:
最終貨箱停在距平板車右端的距離為:
代入數(shù)據(jù)解得:d=0.51m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg,速率分別為vA=5m/s、vB=2m/s的A、B兩小球沿同一直線相向運(yùn)動( )
A.它們碰撞前的總動量是18kgm/s,方向水平向右
B.它們碰撞后的總動量是18kgm/s,方向水平向左
C.它們碰撞前的總動量是2kgm/s,方向水平向右
D.它們碰撞后的總動量是2kgm/s,方向水平向左
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某橡皮繩在彈性限度內(nèi)的勁度系數(shù)k=500N/m,現(xiàn)在把該橡皮繩的一端固定在A點(diǎn),跨過與A等高的定滑輪B后在另一端D懸掛一個沙桶P,P的質(zhì)量M=0.2kg,現(xiàn)有另一個沙桶Q掛在AB間橡皮繩的C點(diǎn)上,穩(wěn)定后∠ABC=120°。忽略各接觸點(diǎn)間的摩擦,并假設(shè)橡皮繩始終未超過彈性限度,g取10m/s2。求:
(1)沙桶Q的質(zhì)量m;
(2)分別往P、Q兩沙桶緩慢加入0.2kg的沙,穩(wěn)定后Q下降的距離x1和P下降的距離x2。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在一條寬200m的河中,水的流速v1=1m/s,一只小船要渡過河至少需要100s的時間。則下列判斷正確的是:
A.小船相對于靜水的速度為2m/s
B.無論小船怎樣渡河都無法到達(dá)正對岸
C.若小船以最短時間渡河,到達(dá)對岸時,距正對岸100m
D.若小船航向(船頭指向)與上游河岸成60°角,則小船渡河位移最短
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一輛汽車以10m/s的速度在平直公路勻速行駛,經(jīng)過紅燈路口闖紅燈,在同一路口的警車立即從靜止開始以2.5m/s2的加速度勻加速追去。
⑴警車出發(fā)多長時間后兩車相距最遠(yuǎn)?
⑵警車何時能截獲超速車?
⑶警車截獲超速車時,警車的速率為多大?位移多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了驗(yàn)證碰撞中的動量守恒和檢驗(yàn)兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機(jī)械能損失),某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不等的小球,按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2 , 且m1>m2 .
②按照如圖所示的那樣,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置.將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點(diǎn)的切線水平.將一斜面BC連接在斜槽末端.
③先不放小球m2 , 讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置.
④將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置.
⑤用毫米刻度尺量出各個落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離.圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點(diǎn)位置,到B點(diǎn)的距離分別為LD、LE、LF .
根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),回答下列問題:
(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)是圖中的點(diǎn),m2的落點(diǎn)是圖中的點(diǎn).
(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式 , 則說明碰撞中動量是守恒的.
(3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式 , 則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,從傾角為θ的足夠長的斜面頂端P以速度v0拋出一個小球,落在斜面上某處Q點(diǎn),小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為α,若把初速度變?yōu)?v0 , 則以下說法正確的是( )
A.小球在空中的運(yùn)動時間變?yōu)樵瓉淼?倍
B.夾角α將變大
C.PQ間距一定大于原來間距的3倍
D.夾角α與初速度大小有關(guān)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A,A與豎直墻之間放另一截面也為半圓的柱狀物體B,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),截面如圖所示.設(shè)墻對B的作用力為F1 , B對A的作用力為F2 , 地面對A的作用力為F3 . 在B上加一物體C,整個裝置仍保持靜止,則( )
A.F1保持不變,F(xiàn)3增大
B.F1增大,F(xiàn)3保持不變
C.F2增大,F(xiàn)3增大
D.F2增大,F(xiàn)3保持不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個小球從某一高度釋放后自由下落,落到地面與地面碰撞后立即反彈,空氣阻力可忽略不計,其速度-時間圖像如圖所示,下落說法正確的是
A. 小球下落過程的加速度大于上升過程的加速度
B. 小球下落的時間等于上升的時間
C. 小球下落和上升過程的平均速度大小相等
D. 小球反彈后上升的最大高度低于釋放時的高度
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